例析二元弱酸电离常数的考查方式

江苏省响水中学(224600)

陈仕功●



例析二元弱酸电离常数的考查方式

江苏省响水中学(224600)

陈仕功●

一、根据电离常数不同，比较不同弱酸盐溶液的碱性强弱

温度一定，弱酸的电离常数越大，说明电离越完全，对应的盐水解程度越弱.如果盐溶液的浓度相同，相应的酸电离常数越小则弱酸根阴离子越易水解，溶液的碱性越强.

例1 (2014上海节选)室温下，0.1 mol/L的硫化钠溶液和0.1 mol/L的碳酸钠溶液，碱性更强的是____，其原因是____.已知：H2S：Ki1=1.3×10-7Ki2=7.1×10-15、H2CO3：Ki1=4.3×10-7Ki2=5.6×10-11

答案:硫化钠溶液

解析 已知H2S的Ki2=7.1×10-15、H2CO3的Ki2=5.6×10-11，即H2S的Ki2

二、根据电离常数不同，比较不同弱酸盐溶液中离子浓度大小

温度一定，不同弱酸的电离常数越大，则对应的酸根离子水解程度越小；同一弱酸，由于Ki1≫Ki2，则对应的正盐弱酸根离子水解程度远大于酸式弱酸根离子的水解程度.

已知：H2SO3Ki1=1.54×10-2Ki2=1.02×10-7

H2CO3Ki1=4.3×10-7Ki2=5.6×10-11

三、利用电离常数突破酸碱滴定过程中的等量关系

二元弱酸与一元强碱滴定过程中，有四个特殊点：恰好生成正盐或酸式盐、中和点、中性点.而引入pKa，即pKa=-lgKa，又出现两个特殊点：pH1=pKa1的点，pH2=pKa2的点，再根据电离常数表达式，可求出在pH1、pH2对应的粒子浓度等量关系.

例3 (2016江苏模拟)已知：pKa=-lgKa，25℃时，H2SO3的pKa1=1.85，pKa2=7.19．用0.1 mol/L-1NaOH溶液滴定20 mL 0.1mol·L-1H2SO3溶液的滴定曲线如图所示(曲线上的数字为pH)．下列说法正确的是( )

答案:BD

四、利用电离常数突破浓度分数与pH关系

向二元弱酸溶液中逐滴滴入NaOH溶液，溶液的pH也随之对应发生变化，根据勒夏特列原理可知，二元弱酸分步电离的平衡体系始终存在，随着溶液的pH变化发生移动.由电离常数表达式可推知弱酸分子、弱酸根离子或酸式弱酸根离子与H+之间的相互关系，根据浓度分数求c(H+)及pH，或由pH求c(H+)，进而退出弱酸分子、弱酸根离子或酸式弱酸根离子之间浓度关系.

例4 (2016江苏模拟)已知pKa=-lgKa，25℃时，H2C2O4的pKa1=1.2，pKa2=4.19，草酸溶液中含碳各物种的分布分数α(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系如下图所示.A点溶液的pH为____；0.1mol·L-1NaHC2O4与0.1 mol·L-1Na2C2O4溶液等体积混合，所得溶液中微粒浓度从大到小的顺序为____(填序号).

④c(C2O42-)

五、利用电离常数促进难溶电解质的沉淀

在溶液中，二元弱酸H2S电离分布进行的，且Ka1≫Ka2，即使是饱和溶液，电离产生的c(S2-)也非常小，达不到金属硫化物的Ksp；通过调节溶液的pH，促进H2S的电离，达到金属硫化物的Ksp，从而生成沉淀.

例5 (2015福建节选)25℃，在0.10mol·L-1H2S溶液中，通入HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH，溶液pH与c(S2-)关系如下图(忽略溶液体积的变化、H2S的挥发).①pH=13时，溶液中的c(H2S)+c(HS-)=____mol·L-1.②某溶液含0.020 mol·L-1Mn2+、0.10 mol·L-1H2S，当溶液pH=____时，Mn2+开始沉淀.[已知：Ksp(MnS)=2.8×10-13]

答案:①0.043；②5

解析 根据图像可知，pH=13时，c(S2-)=5.7×10-2mol·L-1，在0.10 mol·L-1H2S溶液中，根据元素守恒可知：c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)=0.10 mol·L-1，则c(H2S)+c(HS-)=0.043 mol·L-1.由于Ksp(MnS)=2.8×10-13，某溶液含0.020 mol·L-1Mn2+，则c(S2-)=1.4×10-11mol·L-1，根据图像c(S2-)与pH的关系，可知pH=5，此时Mn2+开始沉淀.

G632

B

1008-0333(2016)31-0081-02